Капсулы, их виды. Вспомогательные вещества. Технология наполнения

ГБОУ ВПО

«УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИИ УНИВЕРСИТЕТ

                                             Минздрава России»

ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА  ФАРМАЦИИ

 

 

 Курсовая  работа

по промышленной технологии

на тему «Капсулы, их виды. Вспомогательные вещества. Технология наполнения. »

 

 

 

студента (ки)  5 курса  заочного  отделения

Ламаевой(Иштимеровой) Юлии Маратовны,

 ЗФ-502

 

 

 

 

 

Екатеринбург

2015

Содержание

Введение……………………………………………………………..3

Характеристика и получение желатина………………………...5

Современные методы получения и наполнения твердых желатиновых капсул………………………………………………8

Современное оборудование, используемое для производства твердых желатиновых капсул……………………………………17

Современные виды упаковки твердых желатиновых капсул..25

Заключение………………………………………………………….27

Список используемой литературы……………………………….29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

     В медицинской практике достаточно широко применяют такую лекарственную форму, как капсулы. Капсулы (от лат. сapsula – футляр или оболочка) – это дозированная лекарственная форма, состоящая из твердой или мягкой желатиновой или полимерной оболочки, содержащей одно или несколько активных действующих веществ с добавлением или без добавления вспомогательных веществ.

Капсулы бывают:

          1. Мягкие – цельные капсулы различной формы с жидкими или пастообразными веществами.

          2. Твердые – капсулы цилиндрической формы с полусферическими концами, состоящие из двух частей, которые входят одна в другую, не образуя зазоров.

         3. Микрокапсулы – капсулы, состоящие из тонкой оболочки из полимерного или другого материала, шарообразной или неправильной формы, размером от 1 до 2000мкм.

        4. Капсулы кишечно – растворимые, обеспечивающие высвобождение лекарственных средств в кишечном соке.

       5. Капсулы желудочно – растворимые, обеспечивающие высвобождение лекарственных средств в желудочном соке.

За последние годы эта лекарственная форма получила широкое распространение, что объясняется рядом ее преимуществ:

     1. Точность дозирования.

      2. Лекарственные вещества защищены от воздействия света, воздуха, влаги.

      3. Исключается неприятный вкус и запах.

      4. Имеют хороший внешний вид.

     5. Легко проглатываются, способны быстро набухать, растворяться и всасываться в определенном отделе желудочно – кишечного тракта.

     6. Характеризуются высокой биологической доступностью.

    7. Производство их полностью механизировано или автоматизировано

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика и получение желатина

 

   Как уже отмечалось выше, капсулированные лекарственные формы приобретают все большее значение благодаря их явным преимуществам перед другими лекарственными формами. Для получения оболочек капсул применяют пленкообразующие высокомолекулярные вещества, способные образовывать эластичные пленки, характеризующиеся определенной механической прочностью. К таким материалам относятся казеин, простые и сложные эфиры целлюлозы, жиры и воскоподобные вещества, а также некоторые синтетические полимеры (например, сополимер метакриламида и метакриловой кислоты и др.). Однако эти вещества не нашли широкого практического применения для фармацевтических капсул, и поэтому до настоящего времени фармацевтическая промышленность выпускает преимущественно желатиновые капсулы.

       Одним из наиболее распространенных формообразующих материалов для производства желатиновых капсул является желатин — высокомолекулярное соединение белковой природы. Это продукт частичного гидролиза коллагена, образующего главную часть соединительной ткани позвоночных (костей, хрящей, рогов, копыт, кожи, сухожилий крупного рогатого скота и кожи свиней). В основе белковой молекулы желатина лежит полипептидная цепь, образуемая 19 аминокислотами, большинство из которых незаменимы для организма человека. Основными являются: глицин (до 30 %), пролин, оксипролин, глутаминовая кислота, аргинин и лизин.

        Коллаген костей и шкур животных подвергают мацерации (размягчению и разрыхлению вследствие длительного воздействия на них жидкости) и очистке кислотами или щелочами, которые расщепляют его гидролитически на практически неразветвленные аминокислотные цепочки различной длины, т.е. желатин. В зависимости от длины цепи желатин имеет молекулярную массу от 40 000 до 100 000. Применяющийся способ разложения определяет природу конечного продукта. Существует два типа желатина: кислотный — желатин А и щелочной — желатин В, которые отличаются между собой по некоторым физико-химическим свойствам. Обычно в производстве фармацевтических капсул используют смеси желатинов А и В, так как это позволяет получать массы для изготовления оболочек капсул с наиболее оптимальными реологическими .

      Желатин легко и быстро усваивается организмом человека даже при тяжелых нарушениях со стороны желудочно-кишечного тракта, нетоксичен и не оказывает побочных реакций. Характерным свойством желатина (от лат. gelare — застывать) является способность его растворов застудневать при охлаждении, образуя твердый гель. На этом свойстве желатина основано изготовление желатиновых капсул. Для получения стабильной капсульной оболочки в состав желатиновой основы могут входить различные вспомогательные вещества, разрешенные к применению:

              1. Пластификаторы (глицерин, сорбит, ПЭО-400, полиэтиленгликоль, полипропилен, полиэтилен сорбит (3—15%) с оксиэтиленом (4—40 %), гексантропол). Для изготовления твердых капсул желатиновая масса должна содержать небольшое количество пластификаторов (0,3—1,0 %)

             2. Пленкообразователи (парааминобензоаты).

             3. Консерванты (смесь салициловой кислоты (до 0,12 %) с калия (натрия) метабисульфитом (до 0,2 %), кислоту бензойную и натрия бензоат (0,05-0,1 %), нипагин (0,1-0,5 %)).

           4. Корригирующие вещества (эфирные масла, эссенции, этилванилин 0,1 %, которые придают капсулам приятный запах. Добавление сладких веществ (сахарный сироп, сахароза, глюкоза) улучшает вкус капсул и уменьшает неприятное ощущение при проглатывании.

            5. Красители и пигменты (карминовая кислота, хлорофилл, бета- каротин. Малая токсичность позволяет использовать их без ограничений в большинстве стран мира, неорганические пигменты (желтая, красная и черная окись железа, двуокись титана), а также органические красители, разрешенные к медицинскому применению. Количество красителей в одной капсуле, как правило, не превышает 50 мкг.

           6. Стабилизаторы.

           7. Замутнители (капсулы, предназначенные для заполнения светочувствительными веществами, должны быть непрозрачными. С этой целью используют замутнители — вещества, позволяющие получить непрозрачные капсулы, благодаря способности образовывать в желатиновой массе устойчивую мелкодисперсную суспензию. Чаще всего в качестве замутнителя используют двуокись титана, реже — гидроксид алюминия или карбонат кальция) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Современные методы получения и наполнения твердых желатиновых капсул

 

          Твердые желатиновые капсулы состоят из двух цилиндрических частей: корпуса с полусферическим основанием и крышечкой той же формы, но более короткой. Внутренний диаметр крышечки фактически равен внешнему диаметру корпуса. При соединении две части составляют контейнер стандартных размеров .

         Для более прочного и надежного соединения крышечки и корпуса в конце 60-х годов ведущими производителями начат выпуск капсул    Snap-Fit15 — это капсулы стандартных типоразмеров (от 5 до 00), в которых имеется так называемый «замок» — пара концентрических желобков (один на корпусе, недалеко от края, и один на крышечке), которые обеспечивают взаимную блокировку крышечки и корпуса при соединении и делают невозможным открытие капсул при дальнейших операциях. До наполнения пустая капсула Snap-Fit предварительно закрывается при помощи двух насечек, расположенных по отношению друг к другу под углом 1800 на крышечке между ее краем и желобком. Эти насечки захватывают желобок на теле и сохраняют капсулу в закрытом состоянии до тех пор, пока две ее части не будут разделены на заполняющем устройстве.

          Внедрение высокопроизводительных наполняющих устройств последнего поколения привело к необходимости технических усовершенствований. В результате этого фирмой «Capsugel» были разработаны капсулы Coni-Snap16 стандартного типоразмера (от 4 до 00) с коническим краем, который обеспечивает большую свободу между двумя частями в начале процесса соединения и уменьшает опасность попадания встык, в результате чего исключается возможность растрескивания, дающая основной процент брака при заполнении капсул на автоматических устройствах.

         Одним из последних новшеств являются капсулы Coni-Snap с «ямочками». Кроме двух насечек для сохранения капсулы в закрытом состоянии до наполнения, на капсулу наносится еще 4 насечки в виде ямочек круглой или овальной формы. Новая конструкция, обеспечивающая предварительную блокировку, сокращает возможность открывания капсул во время транспортировки и наполнения, уменьшает количество отбраковываемых капсул при наполнении на автоматах.

       В интересах безопасности больного, для предотвращения возможности произвольного открывания капсул, была разработана новая модификация — капсулы Coni-Snap SUPRO16 (размеры от А до Е). Это также двухсекционная капсула, но с крышечкой, закрывающей почти весь корпус (так, что остается видимым только его закругленный конец). Их практически невозможно открыть, не повредив, так как не остается места для захвата, чтобы разъединить между собой обе части. Кроме того, она обладает некоторыми преимуществами, такими как: простота наполнения вследствие большего диаметра, возможность экономить блистерный материал упаковки .

      За время становления капсульного производства было предложено несколько способов их получения, из которых в настоящее время в усовершенствованном виде используются три.

     1. Метод погружения («макания»), сущность которого заключается в изготовлении оболочек капсул при помощи специальных «макальных» рам со штифтами, отображающих форму капсул. Штифты опускаются в расплав желатиновой массы, которая застывает на них тонкой оболочкой. Оболочку снимают, формуют (закрепляют форму сушкой при определенных режимах) и заполняют наполнителем, или сперва заполняют, а затем формуют — в зависимости от вида получаемых капсул: твердые или мягкие. При этом, если для получения мягких капсул (с капельной запайкой) метод низкопроизводителен, трудоемок и применяется сегодня только в лабораторных условиях, то для получения твердых капсул он нашел широкое применение в промышленности, являясь, по сути, единственным.

     2. Метод штамповки, или современная модификация: ротационно- матричный. Применяется для производства мягких желатиновых капсул, являясь наиболее рациональным для их получения в условиях промышленного производства. Принцип метода заключается в получении первоначально желатиновой ленты (матрицы), из которой под прессом или на валках выштамповывают капсулы сразу же после их заполнения и запайки. Автоматы, работающие по этому методу, выполняют все операции с высокой точностью (± 3%) и большой производительностью (от 3 до 76 тысяч капсул в час), а также позволяют получать капсулы различной формы, широкого диапазона вместимости и с наполнителями различной консистенции (преимущественно жидкими и пастообразными).

     3. Капельный — самый молодой метод, впервые появившийся в 60-х годах (внедрен в производство голландской фирмой «Interfarm Biussum»). Позволяет получать мягкие бесшовные желатиновые капсулы строго сферической формы. Принцип его заключается в выдавливании под давлением из концентрической трубчатой форсунки одновременно расплава оболочки и жидкого наполнителя, который заполняет капсулу в результате двухфазного концентрического потока; запечатывание капсул происходит за счет естественного поверхностного натяжения желатина. Метод достаточно высокопроизводительный (до 60 тысяч капсул в час) и точный (отклонения в дозировке наполнителя не превышает ± 3%), однако с его помощью можно инкапсулировать только легкотекучие жидкие неводные наполнители с довольно малым верхним пределом дозирования (до 0,3 мл). При этом для предотвращения возможности вытекании из твердой капсулы наполнителя производят герметичное запечатывание места соединения корпуса и крышечки, что может быть достигнуто различными способами: механической термической сваркой, наложением бандажа сложнокомпонентными растворами, содержащими желатин, ультразвуковой сваркой, низкомолекулярной термической герметизацией, нанесением пленочного покрытия на поверхность капсулы. Если при получении мягких желатиновых капсул их изготовление и наполнение производятся одновременно, то для твердых желатиновых капсул эти процессы осуществляются отдельно: сперва, капсула получается и формуется, а затем заполняется наполнителем на отдельном оборудовании (и, чаще всего, на другом производстве) .

        В настоящее время существуют заводы, деятельность которых ориентирована на производстве и дальнейшей перепродаже пустых желатиновых капсул нужного размера, цвета.

       Следующим ответственным этапом является наполнение корпуса капсул. Воспроизводство и точность дозирования зависит от характеристики наполнителя, метода наполнения и типа наполняющей машины. Активные вещества для наполнения в твердые желатиновые капсулы должны отвечать следующим требованиям:

     1. содержимое должно высвобождаться из капсулы, обеспечивая высокую биодоступность;

     2. при использовании автоматических наполняющих машин активные вещества должны обладать определенными физико-химическими и технологическими свойствами, такими как: определенные величина и форма частиц; одинаковый размер частиц; гомогенность смешивания; сыпучесть (текучесть); содержание влаги; способность к компактному формированию под давлением.

      Для наполнения твердых желатиновых капсул используют автоматы различных фирм, отличающиеся производительностью, точностью дозирования и строением дозатора. В зависимости от сыпучести и степени дисперсности (зернистости) фасуемого лекарственного вещества, автоматы работают со шнековыми, вакуумными или вибрационными дозаторами .